JPS63102271A - Vertical field effect transistor - Google Patents

Vertical field effect transistor

Info

Publication number
JPS63102271A
JPS63102271A JP24785186A JP24785186A JPS63102271A JP S63102271 A JPS63102271 A JP S63102271A JP 24785186 A JP24785186 A JP 24785186A JP 24785186 A JP24785186 A JP 24785186A JP S63102271 A JPS63102271 A JP S63102271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
gate electrode
layer
field effect
effect transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24785186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshifumi Takanashi
高梨 良文
Takashi Honda
隆 本多
Seigo Ando
精後 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP24785186A priority Critical patent/JPS63102271A/en
Publication of JPS63102271A publication Critical patent/JPS63102271A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
    • H01L29/812Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate
    • H01L29/8122Vertical transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To be able to supply a current having a value faithfully and effectively in response to the value of a control voltage to a load by forming other semiconductor layer so formed as to bury a gate electrode layer except cavities to the electrode layer on a semiconductor layer. CONSTITUTION:A semiconductor layer 16 formed by burying an electrode layer 14 on a semiconductor layer 13 is formed except a cavities 31 to the layer 14. The layer 16 is formed scarcely in contact with the layer 14. The layer 16 is so formed scarcely with a crystal defect at the layer 14. Thus, a control voltage is applied between the layers 14 and 17 thereby to obtain a depletion layer formed extensively between the adjacent layers 14 of the layer 13 to be effectively extended so that the extensions scarcely have an irregularity. Accordingly, a current having a value faithfully and effectively in response to the value of a control voltage can be supplied to a load.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、縦型電界効果トランジスタに関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to vertical field effect transistors.

従来の技術 従来、第3図を伴なって次に述べる構成を有する縦型電
界効果トランジスタが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vertical field effect transistor having the configuration described below with reference to FIG. 3 has been proposed.

すなわち、例えばn型を有し且つ例えばGaAsでなる
半導体基板1を有し、その半導体基板1上に、それと同
じ導電型を有し且つ半導体基板1と同じ半導体でなる半
導体層2が形成されている。
That is, it has a semiconductor substrate 1 having, for example, an n-type and made of, for example, GaAs, and a semiconductor layer 2 having the same conductivity type and made of the same semiconductor as the semiconductor substrate 1 is formed on the semiconductor substrate 1. There is.

しかして、半導体基板1及び半導体層2の界面位置に、
半導体基板1及び半導体層−2とは逆の導電型であるn
型の半導体層でなる複数のゲート電極層3が、所要の間
隔を保ち且つ半導体基板1及び半導体層2側にそれぞれ
僅かに延長して形成されている。
Therefore, at the interface position between the semiconductor substrate 1 and the semiconductor layer 2,
n which is of the opposite conductivity type to the semiconductor substrate 1 and the semiconductor layer-2.
A plurality of gate electrode layers 3 made of a type of semiconductor layer are formed with required spacing and slightly extending toward the semiconductor substrate 1 and semiconductor layer 2 sides, respectively.

また、半導体基板1の半導体層2側とは反対側の面上に
、金属でなるソース電極層(またはドレイン電極層)4
がオーミックに付され、また、半導体層2の半導体基板
1側とは反対側の面上に、ドレイン電極層(またはソー
ス電極層)5がオーミックに付されている。
Further, on the surface of the semiconductor substrate 1 opposite to the semiconductor layer 2 side, a source electrode layer (or drain electrode layer) 4 made of metal is provided.
is ohmically applied, and a drain electrode layer (or source electrode layer) 5 is ohmically applied on the surface of the semiconductor layer 2 opposite to the semiconductor substrate 1 side.

また、従来、第4図を伴なって次に述べる(を成を有す
る縦型電界効果トランジスタも提案されている。
Further, a vertical field effect transistor having the following structure (described below with reference to FIG. 4) has also been proposed.

すなわち、例えばn型を有し且つ例えばGaAsでなる
半導体基板11を有し、その半導体基板11上に、その
半導体基板11と同じ導電型を有し且つ半導体基板11
と同じ半導体でなる半導体層12を介して、それと同じ
導電型を有するがそれよりも低い不純物′fji度を有
し且つ半導体層12と同じ半導体でなる半導体層13が
形成されている。
That is, a semiconductor substrate 11 having, for example, an n-type and made of, for example, GaAs is provided, and a semiconductor substrate 11 having the same conductivity type as the semiconductor substrate 11 and having the same conductivity type as the semiconductor substrate 11 is placed on the semiconductor substrate 11.
Through the semiconductor layer 12 made of the same semiconductor as that of the semiconductor layer 12, there is formed a semiconductor layer 13 having the same conductivity type as the semiconductor layer 12, but having a lower impurity 'fji degree, and made of the same semiconductor as the semiconductor layer 12.

しかして、その半導体層13上に、金属でなる複数のゲ
ート電極層14が、所要の間隔を保って、ショットキ接
合15を形成するように形成されている。
On the semiconductor layer 13, a plurality of gate electrode layers 14 made of metal are formed at required intervals to form Schottky junctions 15.

また、半導体層13上に、半導体層13と同じ導電型を
有し且つ半導体層13と同じ半導体でなる半導体□16
が、複数のゲート電極層14を埋設し且つ複数のゲート
電極層14との間でショットキ接合15′を形成するよ
うに形成されている。
Further, on the semiconductor layer 13, a semiconductor □16 having the same conductivity type as the semiconductor layer 13 and made of the same semiconductor as the semiconductor layer 13 is provided.
is formed so as to bury the plurality of gate electrode layers 14 and form a Schottky junction 15' with the plurality of gate electrode layers 14.

さらに、半導体基板11の半導体層12側とは反対側の
面上に、ソース電極層(またはドレイン電tilり17
がオーミックに付されている。
Further, a source electrode layer (or drain electrode layer 17) is formed on the surface of the semiconductor substrate 11 opposite to the semiconductor layer 12 side.
is attached to Ohmic.

また、半導体層16上に、それと同じ導電型を有するが
半導体層16に比し高い不純物濃度を有する半導体層1
8を介して、トレイン電極層(またはソース電4¥i[
)19がオーミックに付されている。
Further, a semiconductor layer 1 having the same conductivity type as the semiconductor layer 16 but having a higher impurity concentration than the semiconductor layer 16 is provided.
8, the train electrode layer (or source electrode 4\i [
)19 is attached to Ohmic.

明が解決しようとする」互貞 第3図に示す縦型電界効果トランジスタの場合、電PI
iN4及び5間に、負荷を通じて所要の電源を接続して
いる状態で、複数のゲート電極層3と電極層4または5
との間に、制御電圧を印加させていない場合は、電流が
、半導体基板1乃至半導体層2の相隣るゲート電極層3
間を通って流れ、従って、負荷に、電流を供給している
。また、このような状態から、ゲート電極層3と電極層
4または5との間に、制ha電圧を、半導体層3側を負
とする極性で印加させれば、半導体基板1乃至半導体層
2とゲート電極層3との間のPN接合から、半導体基板
1乃至半導体層2の相隣るゲート電極層3間に拡がって
いる、空乏層が、制御電圧の値に応じた拡がりを有して
形成されるので、制御電圧の値に応じた値を有する電流
が、半導体基板1乃至半導体層2の相隣るゲート電極層
3間を通って流れる。
In the case of the vertical field effect transistor shown in Figure 3, the voltage PI is
A plurality of gate electrode layers 3 and electrode layers 4 or 5 are connected between iNs 4 and 5 through a load with a required power source connected between them.
When no control voltage is applied between
flows between them, thus supplying current to the load. In addition, in such a state, if a ha-control voltage is applied between the gate electrode layer 3 and the electrode layer 4 or 5 with a polarity such that the semiconductor layer 3 side is negative, the semiconductor substrate 1 to the semiconductor layer 2 A depletion layer, which spreads between the adjacent gate electrode layers 3 of the semiconductor substrate 1 to the semiconductor layer 2 from the PN junction between the gate electrode layer 3 and the gate electrode layer 3, has a spread depending on the value of the control voltage. Therefore, a current having a value corresponding to the value of the control voltage flows between adjacent gate electrode layers 3 of the semiconductor substrate 1 and the semiconductor layer 2.

このため、負荷に、制’m’Fi圧の値に応じた値を有
する電流を、供給することができる。
Therefore, a current having a value corresponding to the value of the limiting 'm'Fi pressure can be supplied to the load.

しかしながら、第3図に示す従来の縦型電界効果トラン
ジスタの場合、ゲート電極層3が半導体層で形成されて
いるので、そのゲート電極層3の抵抗率が、10〜10
1−Ω・cIIlというような、比較的大きな値を有し
、従って、縦型電界効果トランジスタとしてのゲート抵
抗が、大きな値を有する。
However, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 3, since the gate electrode layer 3 is formed of a semiconductor layer, the resistivity of the gate electrode layer 3 is 10 to 10.
It has a relatively large value such as 1-Ω·cIIl, and therefore the gate resistance as a vertical field effect transistor has a large value.

このため、第3図に示す従来の縦型電界効果トランジス
タの場合、制御2D電圧の鉛が比較的低い速度で変化す
る場合しか、負荷に、制御電圧の値に忠実に応じた値を
有する電流を、供給することができない、という欠点を
有していた。
For this reason, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 3, only when the control 2D voltage lead changes at a relatively slow rate does the load have a current that has a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage. It had the disadvantage of not being able to supply

また、第4図に示す従来の縦型電界効果トランジスタの
場合、第3図で上述した従来の縦型電界効果トランジス
タの場合と同様に、電極層17及び19間に、負荷を通
じて所要の電源を接続している状態で、複数のゲート電
極層14と電極層17または1つとの間に、制御電圧を
印加させていない場合は、電流が、半導体層13乃至1
6の相隣るゲート電極層14問を通って内部に流れ、従
って、負荷に、電流を供給している。また、このような
状態から、ゲート電8i層14と電極層17または1つ
との間に、制御電圧を印加させれば、半導体層13及び
16のそれぞれとゲート電極層14との間のショットキ
接合15及び15′から、半導体層13乃至16の相隣
るゲート電極層14間に拡がっている、空乏層が、制御
電圧の値に応じた拡がりを右して形成されるので、制御
電圧の値に応じた値を有する電流が、半導体層13乃至
16の相隣るゲート電極層14間を通って流れる。この
ため、第3図で上述した従来の縦型電界効果1〜ランジ
スタの場合と同様に、負荷に、制御2I]電圧の値に応
じた値を有する電流を、供給することができる。
In addition, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 4, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. If no control voltage is applied between the plurality of gate electrode layers 14 and one or more electrode layers 17 in the connected state, the current flows between the semiconductor layers 13 to 1.
The current flows internally through 14 adjacent gate electrode layers of 6, and therefore supplies current to the load. In addition, if a control voltage is applied between the gate electrode layer 14 and the electrode layer 17 or one of the gate electrode layers 14 in such a state, a Schottky junction between each of the semiconductor layers 13 and 16 and the gate electrode layer 14 is formed. 15 and 15', the depletion layer extending between the adjacent gate electrode layers 14 of the semiconductor layers 13 to 16 is formed with a spread corresponding to the value of the control voltage. A current having a value corresponding to the current flows between adjacent gate electrode layers 14 of semiconductor layers 13 to 16. Therefore, as in the case of the conventional vertical field effect transistor 1 to transistor described above with reference to FIG. 3, a current having a value corresponding to the value of the control 2I voltage can be supplied to the load.

しかしながら、第4図に示す従来の縦型電界効果トラン
ジスタの場合、ゲート電極層14が、金属層でなるので
、そのゲート電極層14の抵抗率が、第3図で上述した
縦型電界効果トランジスタにおける、半導体層でなるゲ
ート電極層3の場合に比し、格段的に小さな値を有する
However, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 4, the gate electrode layer 14 is made of a metal layer, so that the resistivity of the gate electrode layer 14 is lower than that of the vertical field effect transistor shown in FIG. It has a much smaller value than that in the case of the gate electrode layer 3 made of a semiconductor layer.

このため、縦型電界効果トランジスタとしてのゲート抵
抗が、第3図で上述した縦型電界効果トランジスタの場
合に比し、格段的に小さな値を有する。
Therefore, the gate resistance of the vertical field effect transistor has a much smaller value than that of the vertical field effect transistor described above in FIG.

従って、第4図に示す従来の縦型電界効果トランジスタ
の場合、制御電圧の値が、第3図で上述した従来の縦型
電界効果トランジスタの場合において制御電圧の値に忠
実に応じた値を有する電流を負荷に供給することができ
るときの、制御電圧の値の最高変化速度よりも十分速い
速度で変化する場合でも、負荷に、1IIJ御電圧の値
に忠実に応じた値を有する電流を、供給することができ
る。
Therefore, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 4, the value of the control voltage is a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. Even if the control voltage value changes at a rate sufficiently faster than the maximum rate of change at which the current value can be supplied to the load, the load is supplied with a current having a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage. , can be supplied.

しかしながら、第4図に示す従来の縦型電界効果トラン
ジスタの場合、半導体層13上にゲート電極層14を埋
設して形成されている半導体層16が、ゲート電極層1
4との間でショットキ接合15′を形成するように、ゲ
ート電極T!J14の側面及び上面と、それらの全域に
おいて接触して形成されているので、半導体層16が、
そのゲート電極層14の側面側及びゲート電極層14の
上面側において、結晶欠陥2oを多数有するものとして
形成されている。
However, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 4, the semiconductor layer 16 formed by embedding the gate electrode layer 14 on the semiconductor layer 13 is
4 to form a Schottky junction 15' with the gate electrode T! Since the semiconductor layer 16 is formed in contact with the side surface and the top surface of J14 over the entire area thereof,
It is formed to have many crystal defects 2o on the side surfaces of the gate electrode layer 14 and on the upper surface side of the gate electrode layer 14.

このため、ゲート電FM層14と電極層17または19
との間に制御1]電圧を印加させることによって半導体
層13乃至16の相隣るゲート電極層14間に拡がって
形成される空乏層が、効果的に拡がってiqられず、し
がも、その拡がりにばらつきを有している。
For this reason, the gate electrode FM layer 14 and the electrode layer 17 or 19
Control 1] By applying a voltage, the depletion layer formed by spreading between the adjacent gate electrode layers 14 of the semiconductor layers 13 to 16 is not effectively spread and iqed; There are variations in its spread.

よって、第4図に示す従来の縦型電界効果トランジスタ
の場合、負荷に、制til電圧の値に忠実に旦つ効果的
に応じた値を有する電流を、供給することができない、
という欠点を有していた。
Therefore, in the case of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 4, it is not possible to supply to the load a current having a value that faithfully and effectively corresponds to the value of the control voltage.
It had the following drawback.

問題点を解決するための手段 よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な縦型電
界効果トランジスタを提案せんとするものである。
By means of solving the problem, the present invention seeks to propose a new vertical field effect transistor, which does not have the above-mentioned drawbacks.

本願第1番目の発明及び本願第2番目の発明による縦型
電界効果トランジスタは、第4図で上述した従来の縦型
電界効果トランジスタの場合と同様に、半導体基板上に
、所定の導電型を有する第1の半導体層を介してまたは
介することなしに、その第1の半導体層と同じ導電型を
有するが上記第1の半々体居に比し低い不純物濃度を有
する第2の半導体層が形成され、また、その第2の半導
体層上に、金属屑でなるY!数のゲート電lli層が、
所要の間隔を保って、ショットキ接合を形成するように
形成され、さらに、上記第2の半導体層上に、それと同
じ導電型を有する第3の半導体層が、上記複数のゲート
電極層を埋設するように形成されている、という構成を
有する。
The vertical field effect transistors according to the first invention and the second invention of the present application have a predetermined conductivity type formed on a semiconductor substrate, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. A second semiconductor layer having the same conductivity type as the first semiconductor layer but having a lower impurity concentration than the first half-containing layer is formed with or without the first semiconductor layer having the structure. Moreover, on the second semiconductor layer, Y! made of metal scraps is formed. The number of gate electrode layers is
A third semiconductor layer is formed with a required spacing to form a Schottky junction, and further, a third semiconductor layer having the same conductivity type as the second semiconductor layer embeds the plurality of gate electrode layers. It has a configuration that is formed as follows.

しかしながら、本願第1番目の発明による縦型電界効果
トランジスタは、そのような構成を有する縦型電界効果
トランジスタにおいて、その第2の半導体層に、上記第
3の半導体層側から、複数の溝が、所要の間隔を保って
形成され、そして、上記複数のゲート電極層が、上記第
2の半導体層上に、上記複数の溝内において、形成され
、また、上記第3の半導体層が、上記第2の半導体層上
に、上記ゲート電極層との間に空孔を残して形成されて
いる、という構成を有する。
However, in the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, in the vertical field effect transistor having such a structure, a plurality of grooves are formed in the second semiconductor layer from the third semiconductor layer side. , the plurality of gate electrode layers are formed on the second semiconductor layer in the plurality of grooves, and the third semiconductor layer is formed on the second semiconductor layer with a required spacing. It has a structure in which a hole is formed on the second semiconductor layer with a hole left between it and the gate electrode layer.

また、本願第2番目の発明による縦型電界効果1〜ラン
ジスタは、第4図で上述した従来の縦型電界効果トラン
ジスタの場合と同様の上述した構成を有する縦型電界効
果トランジスタにおいて、その第2及び第3の半導体層
間に、それらと同じ導電型を有する第4の半導体層が形
成され、そして、その第4の半導体層に、上記第3の半
導体層側から、複数の溝が、所要の間隔を保って、上記
第2の半導体層に達する深さに形成され、また、上記複
数のゲート電極が、上記第2の半導体層上に、上記複数
の溝内において、上記第4の半導体層との間でもショッ
トキ接合を形成するように、形成され、さらに、上記第
3の半導体層が、上記第2の半導体層上に、上記第4の
半導体層を埋設し且つ上記ゲート電極との間に空孔を残
して形成されている、という構成を有する。
Further, the vertical field effect transistor 1 to transistor according to the second invention of the present application is a vertical field effect transistor having the above-described configuration similar to that of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. A fourth semiconductor layer having the same conductivity type as those of the second and third semiconductor layers is formed, and a plurality of grooves are formed in the fourth semiconductor layer from the third semiconductor layer side as required. The plurality of gate electrodes are formed on the second semiconductor layer to a depth that reaches the second semiconductor layer with an interval of . Further, the third semiconductor layer buries the fourth semiconductor layer on the second semiconductor layer and has a contact with the gate electrode. It has a structure in which a hole is left in between.

作用・効果 上述した本願第1番目の発明による縦型電界効果トラン
ジスタの構成によれば、半導体基板または第1の半導体
層に第1の電極層を付し、また、第3の半導体層に、そ
れと同じ導電型を有するがそれよりも高い不純物濃度を
有する半導体層を介してまたは介することなしに、他の
第2の電極層を付し、そして、第1及び第2の電極層間
に、負荷を通じて所要の電源を接続している状態で、複
数のゲート電極層と第1または第2の電極層との間に、
制御電圧を印加させていない場合は、電流が、第2の半
導体層の相隣るゲート電極層間を通って内部に流れ、従
って、負荷に電流を供給している。また、このような状
態から、ゲート電極層と第1または第2の電極層との間
に、制fil電圧を印加させれば、第2の半導体層とゲ
ート電極層との間のショットキ接合から、第2の半導体
層の相隣るゲート電極層間に拡っている、空乏層が、制
御電圧の値に応じた拡がりを有して形成されるので、制
wJ電圧の値に応じた直を有する電流が、第2の半導体
層の相隣るゲート電極層間を通って流れる。このため、
負荷に、i、+1111電圧の値に応じた値を有する電
流を、供給することができる。
Effects and Effects According to the configuration of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application described above, the first electrode layer is attached to the semiconductor substrate or the first semiconductor layer, and the third semiconductor layer is provided with the first electrode layer. Another second electrode layer is applied with or without a semiconductor layer having the same conductivity type but a higher impurity concentration, and a load is applied between the first and second electrode layers. between the plurality of gate electrode layers and the first or second electrode layer, with a required power supply connected through the
When no control voltage is applied, current flows inward between adjacent gate electrode layers of the second semiconductor layer, thus supplying current to the load. In addition, in such a state, if a suppressing voltage is applied between the gate electrode layer and the first or second electrode layer, the Schottky junction between the second semiconductor layer and the gate electrode layer is removed. , the depletion layer spreading between adjacent gate electrode layers of the second semiconductor layer is formed with a spread depending on the value of the control voltage, so that the depletion layer spreads depending on the value of the control voltage. A current having the current flows between adjacent gate electrode layers of the second semiconductor layer. For this reason,
The load can be supplied with a current having a value depending on the value of the i, +1111 voltage.

また、本願第1番目の発明による縦型電界効果トランジ
スタの場合、ゲート電極層が、第4図で上述した従来の
縦型電界効果トランジスタの場合と同様に、金属府でな
るので、縦型電界効果トランジスタとしてのゲート抵抗
が、第4図で上述した従来の縦型電界効果トランジスタ
の場合と同様に、第3図で上述した従来の縦型電界効果
トランジスタの場合に比し、格段的に小さな値を有する
。このため、第4図で上述した従来の縦型電界効果トラ
ンジスタの場合と同様に、制御O電圧の値が、第3図で
上述した従来の縦型電界効果トランジスタの場合におい
て制御電圧の値に忠実に応じた値を有する電流を負荷に
供給することができるときの、制御電圧の値の最高変化
速度よりも十分高い速度で変化づる場合でも、負荷に、
制御電圧の値に忠実に応じた値を有する電流を、供給す
ることができる。
Further, in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, the gate electrode layer is made of a metal layer as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. The gate resistance as an effect transistor is much smaller than that of the conventional vertical field effect transistor shown in FIG. 3, as in the case of the conventional vertical field effect transistor shown above in FIG. has value. Therefore, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. Even if the value of the control voltage changes at a rate sufficiently higher than the maximum rate of change at which the load can be supplied with a current with a faithfully corresponding value,
A current having a value that closely depends on the value of the control voltage can be supplied.

しかしながら、本願第1番目の発明による縦型電界効果
トランジスタの場合、第2の半導体層上にゲート電極層
を埋設するように形成されている第3の半導体層が、ゲ
ート電極層との間に空孔を残して形成されているので、
第3の半導体層が、ゲート電極層に、はとんど接触して
いないで形成されており、従って、第3の半導体層が、
ゲート電極層側においても、結晶欠陥をほとんど有しな
いものとして形成されている。
However, in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, the third semiconductor layer formed on the second semiconductor layer so as to bury the gate electrode layer is between the third semiconductor layer and the gate electrode layer. Because it is formed with holes left in it,
The third semiconductor layer is formed with almost no contact with the gate electrode layer, and therefore the third semiconductor layer is
The gate electrode layer side is also formed to have almost no crystal defects.

このため、ゲート電lfi層と第1または第2の電極層
との間に制御電圧を印加させることによって第2の半導
体層の相隣るゲート電極層間に拡がって形成される空乏
層が、効果的に拡がって得られ、しかも、その拡がりに
、ばらつきをほとんど有していない。
Therefore, by applying a control voltage between the gate electrode lfi layer and the first or second electrode layer, a depletion layer that is formed by spreading between adjacent gate electrode layers of the second semiconductor layer has an effect. It can be obtained with a wide spread, and there is almost no variation in the spread.

よって、本願第1番目の発明による縦型電界効果トラン
ジスタの場合、負荷に、制御電圧の値に忠実且つ効果的
に応じた値を有する電流を、供給することができる。
Therefore, in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, a current having a value that faithfully and effectively corresponds to the value of the control voltage can be supplied to the load.

また、上述した本願第2番目の発明による縦型電界効果
1〜ランジスタの構成によれば、本願第1番目の発明に
よる縦型電界効果トランジスタについて上述したと同様
に、半導体基板または第1の半導体層に第1の電極層を
付し、また、第3の半導体層に、それと同じ導電型を有
するがそれよりも高い不純物濃度を有する半導体層を介
してまたは介することなしに、他の第2の電極層を付し
、そして、第1及び第2の電極層間に、負荷を通じて所
要の電源を接続している状態で、複数のゲート電極層と
第1または第2の電極層との間に、制tII電圧を印加
させていない場合は、電流が、第2の半導体層の相隣る
ゲート電8i層間を通って内部に流れ、従って、負荷に
、電流を供給している。また、本願第1番目の発明によ
る縦型電界効果トランジスタにっいて上述したと同様に
、このような状態から、ゲート電極層と第1または第2
の電極層との門に、制御電圧を印加させれば、第2及び
第4の半導体層のそれぞれとゲート電極層との間のショ
ットキ接合から、第2乃至第4の半導体層の相隣るゲー
ト電極層間に拡がっている、空乏層が、制御電圧の値に
応じた拡がりを有して形成されるので、制御XI雷電圧
値に応じた直を有する電流が、第2乃至第4の半導体層
の相隣るゲート電極層間を通って流れる。このため、負
荷に、制御電圧の値に応じた値を有する電流を、供給す
ることができる。
Further, according to the structure of the vertical field effect transistor 1 to transistor according to the second invention of the present application, as described above for the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, the semiconductor substrate or the first semiconductor A first electrode layer is applied to the third semiconductor layer, and another second electrode layer is applied to the third semiconductor layer, with or without intervening a semiconductor layer having the same conductivity type but a higher impurity concentration. between the plurality of gate electrode layers and the first or second electrode layer, and a required power source is connected between the first and second electrode layers through a load. , when the control tII voltage is not applied, current flows internally between the adjacent gate electrodes 8i of the second semiconductor layer, thus supplying current to the load. Further, as described above with respect to the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, from such a state, the gate electrode layer and the first or second
If a control voltage is applied to the gate between the second and fourth semiconductor layers and the gate electrode layer, the Schottky junction between each of the second and fourth semiconductor layers and the gate electrode layer Since the depletion layer that spreads between the gate electrode layers is formed with a spread that corresponds to the value of the control voltage, a current having a directivity that corresponds to the value of the control XI lightning voltage flows through the second to fourth semiconductors. It flows between adjacent gate electrode layers of the layer. Therefore, a current having a value corresponding to the value of the control voltage can be supplied to the load.

また、本願第2番目の発明による縦型電界効果トランジ
スタの場合、本願第1番目の発明による縦型電界効果ト
ランジスタについて上述したと同様に、ゲート電極層が
、第4図で上述した従来の縦型電界効果トランジスタの
場合と同様に、金B層でなるので、縦型電界効果トラン
ジスタとしてのゲート抵抗が、第4図で上述した従来の
縦型電界効果トランジスタの場合と同様に、第3図で上
述した従来の縦型電界効果トランジスタの場合に比し、
格段的に小さな値を有する。このため、第4図で上述し
た従来の縦型電界効果トランジスタの場合と同様に、制
御電圧の値が、第3図で上述した従来の縦型電界効果ト
ランジスタの場合において制御電圧の値に忠実に応じた
値を有する電流を負荷に供給することができるときの、
制御電圧の値の最高変化速度よりも十分高い速度で変化
する場合でも、負荷に、制御電圧の値に忠実に応じた値
を有する電流を、供給することができる。
Further, in the case of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application, as described above for the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, the gate electrode layer is different from the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. As in the case of the conventional vertical field effect transistor, the gate resistance as a vertical field effect transistor is as shown in FIG. 3 as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. Compared to the conventional vertical field effect transistor mentioned above,
It has a significantly smaller value. Therefore, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, the value of the control voltage is faithful to the value of the control voltage in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. When a current having a value according to can be supplied to the load,
Even when the value of the control voltage changes at a rate sufficiently higher than the maximum rate of change, it is possible to supply the load with a current having a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage.

しかしながら、本願第2番目の発明による縦型電界効果
トランジスタの場合、本願第1番目の発明による縦型電
界効果トランジスタの場合と同様に、第2の手心体層上
にゲート電極層を埋設するように形成されている第3の
半導体層が、ゲート電極層との間に空孔を残して形成さ
れているので、第3の半導体層が、ゲート電極層に、は
とんど接触しないで形成されており、従って、第3の半
導体層が、ゲート電極層側においても、結晶欠陥をほと
んど右しないものとして形成されている。
However, in the case of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application, as in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, the gate electrode layer is buried on the second hand core layer. Since the third semiconductor layer formed on the gate electrode layer is formed with a hole left between it and the gate electrode layer, the third semiconductor layer is formed with almost no contact with the gate electrode layer. Therefore, the third semiconductor layer is formed with almost no crystal defects even on the gate electrode layer side.

このため、ゲート電極層と第1または第2の電極層との
間に制御電圧を印加させることによって第2乃至第4の
半導体層の相隣るゲート電極層間に拡がって形成される
空乏層が、効果的に拡がって得られ、しかも、その拡が
りに、ばらつきをほとんど有しない。
Therefore, by applying a control voltage between the gate electrode layer and the first or second electrode layer, a depletion layer is formed by spreading between the adjacent gate electrode layers of the second to fourth semiconductor layers. , can be obtained by spreading effectively, and there is almost no variation in the spread.

よって、本願第2番目の発明による縦型電界効果トラン
ジスタの場合も本願第1番目の発明による縦型電界効果
トランジスタの場合と同様に、負荷に、制御電圧の値に
忠実且つ効果的に応じた値を有する電流を、供給するこ
とができる。
Therefore, in the case of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application, as in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application, it is possible to faithfully and effectively respond to the load and the value of the control voltage. A current having a value can be supplied.

実施例1 次に、第1図を伴なって、本顆第1番目の発明による縦
型電界効果トランジスタの実施例を述べよう。
Embodiment 1 Next, an embodiment of a vertical field effect transistor according to the first invention of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図において、第4図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。
In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第1図に示す本願′51番目の発明による縦型電界効果
トランジスタは、次の事項を除いて、第4図で上述した
従来の縦型電界効果トランジスタの場合と同様の構成を
有する。
The vertical field effect transistor according to the '51st invention of the present application shown in FIG. 1 has the same structure as the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, except for the following points.

すなわち、半導体層13に、半導体層16側から、深さ
が例えば0.1〜0.2μm、幅が例えば○、25μm
というような比較的小さな複数の溝30が、所要の間隔
を保って、例えば異方性を利用したドライエツチング処
理によって形成され、そして、金属呵でなる複数のゲー
ト電MA層14が、それぞれ複数の溝30内において、
形成されている。
That is, the semiconductor layer 13 has a depth of, for example, 0.1 to 0.2 μm and a width of, for example, 25 μm from the semiconductor layer 16 side.
A plurality of relatively small grooves 30 are formed at required intervals by, for example, a dry etching process utilizing anisotropy, and a plurality of gate electrode MA layers 14 made of a metal plate each have a plurality of grooves. In the groove 30 of
It is formed.

この場合、各ゲート電極層14は、スパッタリング法、
EB法などによって、断面凹状に形成され、そして、そ
のゲート電極層14の外底面及び外側面が、このゲート
電極層14に対応している溝30の内底面及び内側面に
、それぞれショットキ接合15a及び15bを形成する
ように接触し、よって、半導体層13とゲート電1ト4
との間のショットキ接合15が、いま述べたショットキ
接合15a及び15bからなるものとして形成されてい
る。
In this case, each gate electrode layer 14 is formed using a sputtering method.
A Schottky junction 15a is formed by EB method or the like to have a concave cross section, and the outer bottom surface and outer surface of the gate electrode layer 14 are formed on the inner bottom surface and inner surface of the groove 30 corresponding to the gate electrode layer 14, respectively. and 15b, thus connecting the semiconductor layer 13 and the gate electrode 1 to 4.
The Schottky junction 15 between the two is formed as the Schottky junction 15a and 15b just described.

また、半導体層16が、半導体層13上に、上述したゲ
ート電極814との間に空孔31を残して形成されてい
る。
Further, the semiconductor layer 16 is formed on the semiconductor layer 13, leaving a hole 31 between it and the gate electrode 814 described above.

この場合、半導体層16は、ゲート電極層14に、その
FS30の内側面に接触して延長している部の上端面上
においてのみ、接触し、そして、そこに、ショットキ接
合15′を形成しているとしても、ゲート電極層14の
他の部には接触していない。
In this case, the semiconductor layer 16 contacts the gate electrode layer 14 only on the upper end surface of the portion extending in contact with the inner surface of the FS 30, and a Schottky junction 15' is formed there. Even if it is, it is not in contact with other parts of the gate electrode layer 14.

半導体層16をこのように形成するには、半導体層16
を、半導体層12.13及び18と同様に、種々のエピ
タキシャル成長法によって形成し、そして、この場合、
半導体層16の主面に沿った方向の成長速度が、半導体
層16の厚さ方向に沿った方向の成長速度に比し大であ
ることを有効に利用すれば良い。
To form the semiconductor layer 16 in this way, the semiconductor layer 16
are formed by various epitaxial growth methods, similar to semiconductor layers 12.13 and 18, and in this case:
The fact that the growth rate in the direction along the main surface of the semiconductor layer 16 is higher than the growth rate in the thickness direction of the semiconductor layer 16 can be effectively utilized.

以上が、本願第1番目の発明による縦型電界効果トラン
ジスタの実施例の構成である。
The above is the configuration of the embodiment of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application.

このような構成を有する本願第1番目の発明による縦型
゛電界効果トランジスタによれば、それが上述した事項
を除いて、第4図で上述した従来の縦型電界効果トラン
ジスタと同様の構成を有するので、詳細説明は省略する
が、ゲート電極層14が第4図で上述した従来の縦型電
界効果トランジスタの場合と同様に金属層でなるので、
縦型電界効果トランジスタとしてのゲート抵抗が小さな
値を有し、このため、第4図で上述した従来の縦型電界
効果トランジスタの場合と同様に、ゲート電極層14と
電極層17または1つとの間に印加される制御電圧の値
が、第3図で上述した従来の縦型電界効果トランジスタ
の場合において制御電圧の値に忠実に応じた値を有する
電流を電極層17及び19間に電源を介して接続されて
いる負荷に供給することができるときの、制御it雷電
圧値最高変化速度よりも十分高い速度で変化する場合で
も、負荷に、制御電圧の値に忠実に応じた値を有する電
流を、供給することができる。
According to the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application having such a configuration, it has the same configuration as the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, except for the matters mentioned above. Although the detailed explanation will be omitted, since the gate electrode layer 14 is made of a metal layer as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG.
The gate resistance as a vertical field effect transistor has a small value, and therefore, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. When a power supply is applied between the electrode layers 17 and 19, a current is applied between the electrode layers 17 and 19, and the value of the control voltage applied therebetween corresponds faithfully to the value of the control voltage in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. The control voltage has a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage to the load, even if it changes at a rate sufficiently higher than the maximum rate of change when the control voltage can be supplied to the load connected through it. Current can be supplied.

しかしながら、第1図に示す本願第1番目の発明による
縦型電界効果トランジスタの場合、半導体層13上に電
極層14を埋設して形成されている半導体層16が、ゲ
ート電極層14との間に空孔31を残して形成されてい
るので、半導体層16が、ゲート電極層14に、はとん
ど接触していないで形成されている(ゲート電極層14
と、その溝30の内側面に沿って延長している部の上端
面上において接触しているが、その接触面積は、ゲート
電極層14の上方からみた全面積に比し十分小であるの
で、)、半導体層16は、ゲート電極層14側において
も、第4図で上述した従来の縦型電界効果トランジスタ
の場合におけるような結晶欠陥20をほとんど有しない
ものとして形成されている。
However, in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. Since the semiconductor layer 16 is formed with holes 31 left in the gate electrode layer 14, the semiconductor layer 16 is formed with almost no contact with the gate electrode layer 14 (the gate electrode layer 14
The contact area is sufficiently small compared to the total area of the gate electrode layer 14 when viewed from above. , ), the semiconductor layer 16 is formed so as to have almost no crystal defects 20, even on the gate electrode layer 14 side, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above with reference to FIG.

このため、ゲート電極層14と電極層17または19と
の間に制御電圧を印加させることによって半導体層13
の相隣るゲート電極層14間に拡がって形成される空乏
層が、効果的に拡がって得られ、しかも、その拡がりに
、はとんどばらつぎを有していない。
Therefore, by applying a control voltage between the gate electrode layer 14 and the electrode layer 17 or 19, the semiconductor layer 13
The depletion layer formed to spread between adjacent gate electrode layers 14 is effectively spread, and the spread has almost no discontinuity.

従って、第1図に示す本願第1番目の発明による縦型電
界効果トランジスタの場合、負荷に、制御電圧の値に忠
実且つ効果的に応じた値を有する電流を、供給すること
ができる。
Therefore, in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application shown in FIG. 1, a current having a value that faithfully and effectively corresponds to the value of the control voltage can be supplied to the load.

実施例2 次に、第2図を伴なって、本願第2番目の発明による縦
型電界効果トランジスタの実施例を述べよう。
Embodiment 2 Next, an embodiment of a vertical field effect transistor according to the second invention of the present application will be described with reference to FIG.

第2図において、第4図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。
In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第2図に示す本願第2番目の発明による縦型電界効果ト
ランジスタは、次の事項を除いて、第4図で上述した従
来の縦型電界効果トランジスタの場合と同様の構成を有
する。
The vertical field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 2 has the same structure as the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, except for the following points.

すなわち、半導体層13及び16間に、それらと同じ導
電型を有し且つ例えば0.1〜0゜2μmの厚さを有す
る他の新たな半導体FI32が形成され、そして、その
半導体層32に、半導体層16側から、幅が例えば0.
25μmというような比較的小さな複数の溝33が、所
要の間隔を保って、例えば異方性を利用したドライエツ
チング処理によって形成され、そして、金属層でなる複
数のゲート電極層14が、それぞれ複数の溝33内にお
いて、半導体層32との間でもショットキ接合34を形
成するように、形成されている。
That is, another new semiconductor FI 32 having the same conductivity type as those of the semiconductor layers 13 and 16 and having a thickness of, for example, 0.1 to 0.2 μm is formed, and in this semiconductor layer 32, From the semiconductor layer 16 side, the width is, for example, 0.
A plurality of relatively small grooves 33 of 25 μm are formed at a required interval by, for example, a dry etching process using anisotropy, and a plurality of gate electrode layers 14 made of a metal layer are respectively It is formed so that a Schottky junction 34 is also formed between the groove 33 and the semiconductor layer 32 .

この場合、半導体層13は、半導体層32に比し大なる
伝尋帯のエネルギ準位(広いエネルギギャップ)を有す
る半導体でなるのを可とする。すなわち、半導体層32
を他の半導体層12.16などと同様に、GaASでな
るものとするとき、例えばA I  Ga1−x As
 (x≦O4× 45)でなるものとするのを可とする。また、各ゲート
電極層14は、第1図で上述した本発明による縦型電界
効果トランジスタの場合と同様に、スパッタリング法、
EB法などによって、断面凹状に形成され、そして、そ
のゲート電極層14の外底面及び外側面が、このゲート
電極層14に対応している溝33内に臨む半導体層13
の上面及び半導体層32の側面に、それぞれショットキ
接合15及び34を形成するように接触して形成されて
いる。
In this case, the semiconductor layer 13 may be made of a semiconductor having a larger energy level in the conduction band (wider energy gap) than the semiconductor layer 32 . That is, the semiconductor layer 32
When it is made of GaAS like the other semiconductor layers 12, 16, etc., for example, A I Ga1-x As
(x≦O4×45) is acceptable. Further, each gate electrode layer 14 is formed by sputtering, as in the case of the vertical field effect transistor according to the present invention described above in FIG.
A semiconductor layer 13 is formed by an EB method or the like to have a concave cross section, and the outer bottom surface and outer surface of the gate electrode layer 14 face into the trench 33 corresponding to the gate electrode layer 14.
are formed in contact with the upper surface of the semiconductor layer 32 and the side surface of the semiconductor layer 32 so as to form Schottky junctions 15 and 34, respectively.

また、半導体層16が、半導体層13上に、上述した半
導体層32を埋設し且つゲート電極層14との間に空孔
31を残して形成されている。
Further, the semiconductor layer 16 is formed on the semiconductor layer 13 , burying the above-described semiconductor layer 32 and leaving a hole 31 between it and the gate electrode layer 14 .

この場合、半導体層16は、ゲート電極層14に、その
溝33に臨む半導体層32の側面に接触して延長してい
る部の上端面上においてのみ、接触し、そして、そこに
、ショットキ接合15′を形成しているとしても、ゲー
ト電極層14の他の部には接触していない。
In this case, the semiconductor layer 16 contacts the gate electrode layer 14 only on the upper end surface of the portion extending in contact with the side surface of the semiconductor layer 32 facing the groove 33, and there, a Schottky junction is formed. 15', it does not contact other parts of the gate electrode layer 14.

半導体層16をこのように形成するには、本願第1番目
の発明による縦型電界効果トランジスタの場合と同様に
、半導体層16を、半導体層12.13.18及び32
と同様に、種々のエピタキシャル成長法によって形成し
、そして、この場合、半導体層16の主面に沿った方向
の成長速度が、半導体層16の厚さ方向に沿った方向の
成長速度に比し大であることを有効に利用すれば良い。
To form the semiconductor layer 16 in this way, the semiconductor layer 16 is formed by forming the semiconductor layers 12, 13, 18 and 32 in the same manner as in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application.
Similarly, it is formed by various epitaxial growth methods, and in this case, the growth rate in the direction along the main surface of the semiconductor layer 16 is higher than the growth rate in the direction along the thickness direction of the semiconductor layer 16. You just have to take advantage of that fact.

以上が、本願第2番目の発明による縦型電界効果トラン
ジスタの実施例の構成である。
The above is the configuration of the embodiment of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application.

このような構成を有する本願第2番目の発明による縦型
電界効果トランジスタによれば、それが上述した事項を
除いて、第4図で上述した従来の縦型電界効果トランジ
スタと同様の構成を有するので、詳m説明は省略するが
、ゲート電極層14と電8i層17または19との間に
、制御電圧を印加させれば、半導体層13及び32のそ
れぞれとゲート電極層14との間のショットキ接合15
及び34から、半導体層13乃至32の相隣るゲート電
8i層14間に拡がる空乏層が形成されて、負荷に、制
御21I電圧の値に応じた値を有する電流を供給するこ
とができるが、この場合、ゲート電i層14が、第4図
で上述した従来の縦型電界効果トランジスタの場合と同
様に金属層でなるので、縦型電界効果トランジスタとし
てのゲート抵抗が小さな値を有し、このため、第4図で
上述した従来の縦型電界効果トランジスタの場合と同様
に、ゲート電極層14と電極層17または19との間に
印加される制御電圧の値が、第3図で上述した従来の縦
型電界効果トランジスタの場合において制御電圧の値に
忠実に応じた値を有する電流を電極層17及び19間に
電源を介して接続されている負荷に供給することができ
るときの、制御電圧の値最高変化速度よりも十分高い速
度で変化する場合でも、負荷に、制御電圧の値に忠実に
応じた値を有する電流を、供給することができる。
According to the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application having such a configuration, it has the same configuration as the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, except for the matters mentioned above. Therefore, detailed explanation will be omitted, but if a control voltage is applied between the gate electrode layer 14 and the electrode layer 17 or 19, the voltage between each of the semiconductor layers 13 and 32 and the gate electrode layer 14 will be reduced. Schottky junction 15
and 34, a depletion layer is formed that spreads between the adjacent gate electrode 8i layers 14 of the semiconductor layers 13 to 32, and a current having a value corresponding to the value of the control voltage 21I can be supplied to the load. In this case, since the gate electrode i-layer 14 is made of a metal layer as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, the gate resistance as a vertical field effect transistor has a small value. Therefore, as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. 4, the value of the control voltage applied between the gate electrode layer 14 and the electrode layer 17 or 19 is as shown in FIG. In the case of the above-mentioned conventional vertical field effect transistor, when a current having a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage can be supplied to the load connected between the electrode layers 17 and 19 via the power supply. Even when the value of the control voltage changes at a rate sufficiently higher than the maximum rate of change, it is possible to supply the load with a current having a value that faithfully corresponds to the value of the control voltage.

しかしながら、第2図に示す本願第2番目の発明による
縦型電界効果トランジスタの場合、半導体層13上に電
極層14を埋設して形成されている半導体層16が、本
願第1番目の発明による縦型電界効果トランジスタの場
合と同様に、ゲート電極層14との間に空孔31を残し
て形成されているので、半導体層16が、ゲート電8i
層14に、はとんど接触していないで形成されている(
ゲート電極か14とその溝33の内側面に沿って延長し
ている部の上端面上において接触しているが、その接触
面積は、ゲート電t!!Jiliff14の上方からみ
た全面積に比し十分小であるので、)、半導体層16は
、ゲート電極層14側においても、第4図で上述した従
来の縦型電界効果トランジスタの場合におけるような結
晶欠陥20をほとんど有しないものとして形成されてい
る。
However, in the case of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 2, the semiconductor layer 16 formed by embedding the electrode layer 14 on the semiconductor layer 13 is As in the case of a vertical field effect transistor, since the semiconductor layer 16 is formed with holes 31 left between the gate electrode layer 14 and the gate electrode layer 14, the semiconductor layer 16
The layer 14 is formed with almost no contact (
The gate electrode 14 is in contact with the upper end surface of the portion extending along the inner surface of the groove 33, and the contact area is the same as the gate electrode t! ! Since the semiconductor layer 16 is sufficiently small compared to the total area seen from above of the Jiliff 14), the semiconductor layer 16 also has a crystalline structure on the gate electrode layer 14 side as in the case of the conventional vertical field effect transistor described above in FIG. It is formed to have almost no defects 20.

このため、ゲート電極層14と電極層17または19と
の間に制御電圧を印加させることによって半導体層13
乃至32の相隣るゲート電極層14間に形成される空乏
層が、効果的に17られ、しかも、その拡がりに、はと
んどばらつきを有しない。
Therefore, by applying a control voltage between the gate electrode layer 14 and the electrode layer 17 or 19, the semiconductor layer 13
The depletion layer formed between 32 to 32 adjacent gate electrode layers 14 is effectively depleted, and there is almost no variation in its spread.

従って、第2図に示す本願第2番目の発明による縦型電
界効果トランジスタの場合も、第1図で上述した本願第
1番目の発明による縦型電界効果トランジスタの場合と
同様に、負荷に、制御電圧の1直に忠実且つ効果的に応
じた値を有する電流を、供給することができる。
Therefore, in the case of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG. 2, as in the case of the vertical field effect transistor according to the first invention of the present application described above in FIG. A current having a value that faithfully and effectively corresponds to the control voltage can be supplied.

また、第2図に示す本願第2番目の発明による縦型電界
効果トランジスタの場合、半導体層13が半導体層32
に比し大なる伝導帯のエネルギ準位(広いエネルギギャ
ップ)を有する半導体で形成されているとき、半導体層
32における電子の走行速度が、いわゆるホットエレク
トロン効果によって高く得られるので、制御I ffl
圧の値が、半導体層13が半導体層32に比し大なる伝
導帯のエネルギ準位を有する半導体で形成されていない
場合の最高速度よりも速い速度で変化する場合でも、負
荷に、制御電圧の値に忠実に応じた値を有する電流を供
給することができる。
Further, in the case of the vertical field effect transistor according to the second invention of the present application shown in FIG.
When the semiconductor layer 32 is made of a semiconductor having a large conduction band energy level (wide energy gap) compared to
Even if the value of the voltage changes at a rate faster than the maximum rate if the semiconductor layer 13 is not formed of a semiconductor having a larger conduction band energy level than the semiconductor layer 32, the control voltage is applied to the load. It is possible to supply a current having a value that closely corresponds to the value of .

なお、上述においては、本願第1番目の発明及び本願第
2番目の発明による組型電界効果トランジスタのそれぞ
れについて、1つの実施例を示したに留まり、図示詳細
説明は省略するが、第1図及び第2図で上述した構成に
おいて、半導体層12を省略し、よって、半導体基板1
上に直接半導体層13が形成されている構成とすること
もでき、また、半導体基板1を半絶縁性半導体基板とし
、これに応じて電極層17を省略し、しかしながら、電
極層19側の上方から、半導体層12を外部に臨ませる
窓を形成し、そして、半導体層12に、その窓の臨む位
置において、電極層17に代える電極層をオーミックに
付している構成とすることもでき、さらに、半導体層1
8を省略し、よって、電極層19を直接的に半導体層1
6にオーミックに付した構成とすることもでき、その他
、本発明の精神を脱することなしに、種々の変型、変更
をなし17るであろう。
In addition, in the above description, only one embodiment has been shown for each of the assembled field effect transistors according to the first invention of the present application and the second invention of the present application, and detailed description of the drawings will be omitted. And in the configuration described above in FIG. 2, the semiconductor layer 12 is omitted, and therefore the semiconductor substrate 1
Alternatively, the semiconductor substrate 1 may be a semi-insulating semiconductor substrate, and the electrode layer 17 may be omitted accordingly. It is also possible to form a window that exposes the semiconductor layer 12 to the outside, and to ohmically attach an electrode layer to the semiconductor layer 12 in place of the electrode layer 17 at a position facing the window. Furthermore, the semiconductor layer 1
8 is omitted, and therefore the electrode layer 19 is directly connected to the semiconductor layer 1.
It is also possible to adopt an ohmic structure as shown in FIG. 6, and various other modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本願第1番目の発明による縦型電界効果トラ
ンジスタの実施例を示す路線的断面図である。 第2図は、本願第2番目の発明による縦型電界効果トラ
ンジスタの実施例を示す路線的断面図である。 第3図及び第4図は、それぞれ従来の縦型電界効果トラ
ンジスタを示す路線的断面図である。 1.11・・・半導体基板 2.12.13.16.18 ・・・・・・・・・半導体層 14・・・・・・・・・ゲート電極層 15.15a、15b、15′ ・・・・・・・・・ショットキ接合 20・・・・・・・・・結晶欠陥 30.33 ・・・・・・・・・溝 31・・・・・・・・・空孔 32・・・・・・・・・半導体層 34・・・・・・・・・ショットキ接合出願人  日本
電信電話株式会社 第1図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vertical field effect transistor according to the first invention of the present application. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vertical field effect transistor according to the second invention of the present application. FIGS. 3 and 4 are sectional views showing conventional vertical field effect transistors, respectively. 1.11... Semiconductor substrate 2.12.13.16.18... Semiconductor layer 14... Gate electrode layer 15.15a, 15b, 15'. ......Schottky junction 20...Crystal defect 30.33...Groove 31...Vacancy 32... ... Semiconductor layer 34 ... Schottky junction Applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に、所定の導電型を有する第1の半導
体層を介してまたは介することなしに、上記第1の半導
体層と同じ導電型を有するが上記第1の半導体層に比し
低い不純物濃度を有する第2の半導体層が形成され、 上記第2の半導体層上に、金属層でなる複数のゲート電
極層が、所要の間隔を保つて、ショットキ接合を形成す
るように形成され、上記第2の半導体層上に、それと同
じ導電型を有する第3の半導体層が、上記複数のゲート
電極層を埋設するように形成されている構成を有する縦
型電界効果トランジスタにおいて、 上記第2の半導体層に、上記第3の半導体層側から、複
数の溝が、所要の間隔を保つて形成され、 上記複数のゲート電極層が、上記第2の半導体層上に、
上記複数の溝内において、形成され、 上記第3の半導体層が、上記第2の半導体層上に、上記
ゲート電極層との間に空孔を残して形成されていること
を特徴とする縦型電界効果トランジスタ。 2、半導体基板上に、所定の導電型を有する第1の半導
体層を介してまたは介することなしに、上記第1の半導
体層と同じ導電型を有するが上記第1の半導体層に比し
低い不純物濃度を有する第2の半導体層が形成され、 上記第2の半導体層上に、金属層でなる複数のゲート電
極層が、所要の間隔を保って、ショットキ接合を形成す
るように形成され、上記第2の半導体層上に、それと同
じ導電型を有する第3の半導体層が、上記複数のゲート
電極層を埋設するように形成されている構成を有する縦
型電界効果トランジスタにおいて、 上記第2及び第3の半導体層間に、それらと同じ導電型
を有する第4の半導体層が形成され、 上記第4の半導体層に、上記第3の半導体層側から、複
数の溝が、所要の間隔を保つて、上記第2の半導体層に
達する深さに形成され、上記複数のゲート電極が、上記
第2の半導体層上に、上記複数の溝内において、上記第
4の半導体層との間でもショットキ接合を形成するよう
に、形成され、 上記第3の半導体層が、上記第2の半導体層上に、上記
第4の半導体層を埋設し且つ上記ゲート電極との間に空
孔を残して形成されていることを特徴とする縦型電界効
果トランジスタ。 3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の縦型電界
効果トランジスタにおいて、 上記複数のゲート電極層のそれぞれが、断面凹状を有し
、その外底面及び外側面が、当該ゲート電極層に対応し
ている上記溝の内底面及び内側面に、それぞれショット
キ接合を形成するように接触していることを特徴とする
縦型電界効果トランジスタ。 4、特許請求の範囲第2項記載の縦型電界効果トランジ
スタにおいて、 上記第2の半導体層が、上記第4の半導体層に比し大き
な伝導帯のエネルギ準位を有する半導体でなることを特
徴とする縦型電界効果トランジスタ。
[Claims] 1. On a semiconductor substrate, with or without a first semiconductor layer having a predetermined conductivity type, the first semiconductor layer having the same conductivity type as the first semiconductor layer, but having the same conductivity type as the first semiconductor layer. A second semiconductor layer having an impurity concentration lower than that of the semiconductor layer is formed, and a plurality of gate electrode layers made of metal layers are formed on the second semiconductor layer with required spacing to form a Schottky junction. and a third semiconductor layer having the same conductivity type as the second semiconductor layer is formed so as to bury the plurality of gate electrode layers. In the transistor, a plurality of grooves are formed in the second semiconductor layer from the third semiconductor layer side at a required interval, and the plurality of gate electrode layers are formed on the second semiconductor layer. ,
The third semiconductor layer is formed in the plurality of grooves, and the third semiconductor layer is formed on the second semiconductor layer with a hole left between it and the gate electrode layer. type field effect transistor. 2. On the semiconductor substrate, with or without a first semiconductor layer having a predetermined conductivity type, a semiconductor layer having the same conductivity type as the first semiconductor layer but lower than the first semiconductor layer. a second semiconductor layer having an impurity concentration is formed; a plurality of gate electrode layers made of metal layers are formed on the second semiconductor layer with required spacing to form a Schottky junction; A vertical field effect transistor having a configuration in which a third semiconductor layer having the same conductivity type as the second semiconductor layer is formed on the second semiconductor layer so as to bury the plurality of gate electrode layers. and a fourth semiconductor layer having the same conductivity type as those of the third semiconductor layer, and a plurality of grooves are formed in the fourth semiconductor layer at required intervals from the third semiconductor layer side. The plurality of gate electrodes are formed on the second semiconductor layer, within the plurality of grooves, and between the plurality of gate electrodes and the fourth semiconductor layer. The third semiconductor layer is formed so as to form a Schottky junction, and the third semiconductor layer buries the fourth semiconductor layer on the second semiconductor layer and leaves a hole between it and the gate electrode. A vertical field effect transistor characterized by being formed. 3. In the vertical field effect transistor according to claim 1 or 2, each of the plurality of gate electrode layers has a concave cross section, and an outer bottom surface and an outer surface of the gate electrode layer A vertical field effect transistor, wherein the vertical field effect transistor is in contact with an inner bottom surface and an inner surface of the groove corresponding to the trench so as to form a Schottky junction, respectively. 4. The vertical field effect transistor according to claim 2, wherein the second semiconductor layer is made of a semiconductor having a conduction band energy level larger than that of the fourth semiconductor layer. Vertical field effect transistor.
JP24785186A 1986-10-17 1986-10-17 Vertical field effect transistor Pending JPS63102271A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24785186A JPS63102271A (en) 1986-10-17 1986-10-17 Vertical field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24785186A JPS63102271A (en) 1986-10-17 1986-10-17 Vertical field effect transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63102271A true JPS63102271A (en) 1988-05-07

Family

ID=17169597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24785186A Pending JPS63102271A (en) 1986-10-17 1986-10-17 Vertical field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63102271A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5323040A (en) * 1993-09-27 1994-06-21 North Carolina State University At Raleigh Silicon carbide field effect device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5323040A (en) * 1993-09-27 1994-06-21 North Carolina State University At Raleigh Silicon carbide field effect device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013168796A1 (en) Semiconductor device and method for producing semiconductor device
KR20090015821A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US3372316A (en) Integral grid and multichannel field effect devices
JPH0217676A (en) Semiconductor device
JPS63102271A (en) Vertical field effect transistor
JPS6245710B2 (en)
JPS60107866A (en) Semiconductor device
JPS60257577A (en) Junction type field-effect transistor
JP2000164855A (en) Insulation gate type semiconductor device and its manufacture
JPS6047470A (en) Semiconductor device
JP2883779B2 (en) Semiconductor device
JP3198757B2 (en) Electrostatic induction thyristor
JPS5848468A (en) Semiconductor device
JPS61158187A (en) Superconductive three terminal element and manufacture thereof
JPS6155938A (en) Method for isoration of electronic element
JP2512084B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS60241272A (en) High-mobility transistor
JPS5816577A (en) Semiconductor device
JPS594176A (en) Field effect semiconductor device
JPH0298942A (en) Manufacture of field-effect transistor
JPH03150874A (en) Semiconductor device
JPH03266468A (en) Field-effect transistor
JPH03203335A (en) Semiconductor device
JPS6177372A (en) Semiconductor device
JP2002222938A (en) Semiconductor device